化合物在细胞之间保持平衡并促进肺部健康

加州大学洛杉矶分校研究人员确定的一种分子有助于维持气道和肺组织中细胞的健康平衡。如果到目前为止仅在分离的人和小鼠细胞中研究过的该化合物在人中具有相同的作用，则可能会导致治疗或预防肺癌的新药。

加州大学洛杉矶分校儿科学和肺医学教授，Eli and Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心的成员Brigitte Gomperts博士说：“我们认为这可以帮助我们开发出一种新的疗法，以改善气道健康。”UCLA和该研究的主要作者。“这不仅可以指导肺癌的治疗，而且可以从一开始就帮助防止其发展。”

人类的呼吸系统不断受到伤害-我们所呼吸的空气中的污染和细菌-必须补充健康的细胞。该过程是由气道基底干细胞驱动的，该细胞分裂产生更多的干细胞和在气道和肺部排列的粘膜纤毛细胞。

粘液纤毛细胞有两种类型：产生粘液并捕获有毒和传染性颗粒的粘液细胞，以及纤毛状细胞，纤毛细胞具有手指状的突起物，可以将粘液清扫干净，以保持呼吸系统健康和清洁。在健康的肺中，气道基底干细胞在产生粘膜纤毛细胞和自我更新之间保持平衡，以维持干细胞群。

在肺的癌前细胞中，基底干细胞比平常分裂更多，产生大量的干细胞，但黏膜纤毛细胞却很少。气道中细胞的最终失衡使气道无法正确清除碎屑，并增加了癌前细胞会引起肿瘤的风险。

在今天发表在《Cell Reports》上的这项新研究中，Gomperts和她的同事分析了健康人，恶性肿瘤前病变和鳞状上皮癌患者的活检组织中相等数量的气道细胞。他们发现，与健康人细胞相比，患者样品的基础干细胞中存在不同水平的一组分子(统称为Wnt /β-catenin信号传导途径)。

当研究人员改变小鼠健康气道细胞中这些分子的水平时，干细胞和粘液纤毛细胞之间的平衡发生了变化，从而模仿了肺癌前期所见的不平衡现象。

“当激活Wnt /β-catenin信号传导途径时，这些干细胞就会分裂并分裂，”也是UCLA琼森综合癌症中心成员的Gomperts说。

最终，研究小组筛选了超过20,000种化合物，这些化合物具有逆转人体细胞中这种作用，降低Wnt含量以及恢复干细胞和成熟气道细胞平衡的能力。

一种化合物因其能够限制基础干细胞的增殖并使干细胞和粘膜纤毛细胞的平衡恢复正常的能力而脱颖而出。该化合物对气道细胞的毒性也比其他先前发现的阻断Wnt /β-catenin信号传导的分子低。该小组将化合物命名为Wnt抑制剂化合物1或WIC1。

新论文的第一作者，加州大学洛杉矶分校的研究生科迪·阿罗斯说：“鉴定这种新药是一种很好的工具，可以弄清Wnt /β-catenin信号传导途径的生物学特性及其对肺健康的影响。”“与其他现有的Wnt /β-catenin信号通路抑制剂相比，它可能以一种新的方式起作用并且具有如此低的毒性，这也非常令人兴奋。”

由于WIC1是通过随机药物筛选确定的，因此研究人员尚未确切知道它是如何工作的，但他们正在计划对其机理和安全性进行进一步的研究。

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